２０１３年第１０期 文章编号：１００６－２４７５（２０１３）１０－０１７７－０２ 计算机与现代化 ＪＩＳＵＡＮＪＩ ＹＵ ＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ 总第２１８期 基于ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ实验桌面云 张荣高 （吉林大学珠海学院计算机科学与技术系，广东珠海５１９０４０） 摘要：针对高校机房管理的现状与面临的问题，分析桌面虚拟化的相关技术，设计和实现一个基于ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ的实验 桌面云，可提高高校机房的管理和维护工作的效率。 关键词：Ｖｉｅｗ Ｃｏｍｐｏｓｅｒ；高校机房管理；桌面虚拟化 中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－２４７５．２０１３．１０．０４３ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｃｌｏｕｄ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ ＺＨＡＮＧ Ｒｏｎｇ—ｇａｏ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｕｈａｉ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｕｈａｉ ５１９０４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｃｏｌｌｅｇｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｌ ＯＯｍ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｄｅｓｋｔｏｐ ｖｉｒ－ ｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎｓ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌ ｄｅｓｋｔａｏｐ ｃｌｏｕｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ，ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｌｌｅｇｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｌＯｏｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｖｉｅｗ Ｃｏｍｐｏｓｅｒ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｌｌｅｇｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｌＯｏｍ；ｄｅｓｋｔｏｐ ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｏ 引 言 随着云计算技术的不断发展，桌面虚拟化将给人 们使用计算机的方式带来一场深刻的变革。ＶＭｗａｒｅ 公司凭借其在服务器虚拟化架构的领先优势，推出了 虚拟桌面软件ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ，能够在虚拟平台建立、 托管和远程交付丰富的个性化虚拟桌面，包括操作系 统、应用程序和数据，同时使桌面用户仅仅负责输入 输出与界面显示，不参与任何计算和应用，却能够在 各种网络条件下获得灵活的高性能桌面体验。 下，高校机房迫切需要改善传统的管理模式，以满足 教学的需求，而虚拟桌面的出现，提供了一种解决高 校机房管理问题的新思路。 ２基于ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ实验桌面云 ２．１实验桌面云的基础架构 １ 高校机房现状分析 高校机房在管理和维护工作上仍然采用传统模 式。通常是一名实验员维护上百台计算机，需要在每 台ＰＣ上安装教学系统，桌面的部署、升级和维护十 分困难。同时由于存在多种操作系统的需求、多版本 软件的共存等问题，导致无法满足快速灵活的教学任 务安排。随着新技术、新软件的不断涌现，对计算机 硬件的配置要求越来越高，一般来说，每隔２～３年就 要进行设备的更新换代，投资回报率低。在这种情况 收稿日期：２０１３－０５．１７ 图１ 实验教学桌面云的基础架构 实验桌面云采用ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ基础架构，主要由 ＥＳＸｉ服务器、ｖＣｅｎｔｅｒ服务器和Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ服务器共 同构成，如图１所示。其中ＥＳＸｉ服务器是一种裸机 作者简介：张荣高（１９７２－），男，湖南衡阳人，吉林大学珠海学院计算机科学与技术系硕士研究生，研究方向：物联网，云计算， 计算机网络。 １７８ 计算机与现代化 ２０１３年第１Ｏ期 虚拟化软件，是高性能的虚拟化服务器、存储和网络 的平台。ＥＳＸｉ服务器允许多个用户桌面以虚拟机的 形式运行，同时共享ＣＰＵ、内存、网络连接和存储 器等底层物理硬件资源。这种架构将用户彼此隔离， 使每位用户都拥有自己的操作系统，同时可以实现精 确的资源分配，并能保护用户免受由其他用户活动所 造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响。 实验桌面云在ＥＳＸｉ服务器采用服务器虚拟化方 式安装ＡＤ域控制虚拟机、ｖＣｅｎｔｅｒ管理中心虚拟机 和Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ服务器虚拟机，各虚拟机的基本配置和 作用如下： ＡＤ域控制虚拟机基本配置为Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００３操作系统、４核ｖＣＰＵ（虚拟ＣＰＵ）、８Ｇ ｖＭＥＭ（虚 拟内存）。ＡＤ服务器的作用是提供活动目录管理、 域名服务ＤＮＳ和ＩＰ地址动态分配服务ＤＨＣＰ，同时 提供用于所有虚拟桌面用户的管理。 ｖＣｅｎｔｅｒ管理中心虚拟机基本配置为Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００８ Ｒ２操作系统、４核ｖＣＰＵ、２Ｇ ｖＭＥＭ。 ｖＣｅｎｔｅｒ服务器是一个虚拟机集中管理组件，安装了 Ｖｉｅｗ Ｃｏｍｐｏｓｅｒ组件。Ｖｉｅｗ Ｃｏｍｐｏｓｅｒ组件使用链接 克隆技术，快速创建与主映像共享虚拟磁盘的桌面映 像，从而节省磁盘空间和简化管理。 Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ服务器虚拟机基本配置为Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００８ Ｒ２操作系统、２核ｖＣＰＵ、２Ｇ ｖＭＥＭ。Ｃｏｎ ｎｅｃｔｉｏｎ服务器虚拟机主要负责使用者和数据中心的 虚拟桌面间的连结管理。借助Ｖｉｅｗ Ｃｏｍｐｏｓｅｒ的帮 助，实现对虚拟桌面的高级管理功能，包括电源操作 管理、虚拟桌面池管理、验证用户身份、授予桌面权 利、管理虚拟桌面会话等。 ２．２实验桌面云资源池的规划和优化 实验桌面云资源池建议按照不同的教学场景来 分组，不同类型课程可以拥有一个的个性化虚拟 桌面，分别安装所需要的操作系统和教学软件： （１）普通应用。典型课程有计算机文化基础等， 安装Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ操作系统，主要教学软件为Ｍｉ． ＣＹｏｓｏｆｔ Ｏｆｉｆｃｅ ２００３办公软件，需要通过ＩＥ６浏览器登 录辅导网站，观看教学视频和教学课件，完成在线作 业和在线测试。 （２）多媒体教学。典型课程有多媒体技术、动画 制作、机械制图等，安装Ｗｉｎｄｏｗｓ ７操作系统，主要教 学软件有Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ、Ａｄｏｂｅ Ｆｌａｓｈ、ＡｕｔｏＣＡＤ、３Ｄ Ｍａｘ等。 （３）程序开发。典型课程有Ｃ＃．ＮＥＴ程序设计、 Ｊａｖａ语言程序设计、数据库原理与应用等，安装Ｗｉｎ— ｄｏｗｓ ７操作系统，主要教学软件有Ｖｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉｏ．Ｎｅｔ、 ＭｙＥｃｌｉｐｓｅ、ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ等。 实验桌面云教学场景的切换也十分容易，只需要 简单关闭桌面池，打开另一类桌面池即可。 实验桌面云资源池建议采用非永久性桌面池，当 下次重启后，虚拟机会回退到初始状态，任何变更都 不会保留，供将来给其他人使用。例如在做计算机网 络实验时，每一次都需要把网络设置恢复到初始状态 才可正常进行，然而常常会出现上一组学生对网络进 行了错误配置，从而影响到下一组学生的使用。如果 采用非永久性桌面池，只需重启虚拟桌面就可以快速 地复原网络，保障教学活动的顺利开展。 实验桌面云资源池的规划要注意对操作系统进 行优化，可以使用脚本或组策略来实现优化操作。比 如关闭所有主题增强功能、删除系统还原点、禁用任 何不需要的服务、删除所有背景墙纸等，这样可加快 虚拟桌面的运行速度。 ２．３实验桌面云存储系统的规划和优化 存储系统的性能往往是虚拟桌面的瓶颈所在，需 要进行良好的规划。存储容量如果以每个用户５０Ｇ 系统空间和ｌＯＧ用户空问计算，在采用Ｖｉｅｗ Ｃｏｍｐｏｓ— ｅｒ技术时，多个用户可共享系统空间，可以节约近 ７０％的存储空间，考虑到冗余量，１００个用户需要３Ｔ 的存储空间。 针对虚拟桌面随机零散读写需求较高的应用，可 以将所有磁盘配置为ＲＡＩＤ １０，虽空间利用率较低， 但Ｉ／Ｏ性能提升较多。存储系统的规划还必须考虑 虚拟桌面的启动风暴。根据经验及用户习惯分析，虚 拟桌面用户对Ｉ／Ｏ性能要求平均在ｌＯ～３０ ＩＯＰＳ左 右。但是虚拟桌面的启动会大大加重存储系统Ｉ／Ｏ 访问载荷，往往会达到５０～１００个ＩＯＰＳ。由于使用 链接克隆技术时，虚拟桌面启动时磁盘活动大部分来 自于母版映像，因此，可将虚拟机的母版映像文件和 副本放置在固态硬盘ＳＳＤ存储池中，而一个ＳＳＤ可 以处理大约５０００个ＩＯＰＳ，可满足５０个虚拟桌面的 启动需求。同时可使用配置廉价ＳＡＴＡ磁盘的传统 ＳＡＮ来存放用户数据，以降低存储系统的整体费用。 ３实验桌面云的应用 实验桌面云能大大改善高校机房的管理和维护， 这主要体现在以下几个方面： （１）实验桌面云的客户端能充分利用机房原来 的旧Ｐｃ，延长了其生命周期，降低实验设备更新换代 的采购成本。 （２）实验桌面云在无需停机的情况下，快速地完 成教学系统的部署。无论是虚拟桌面（下转第１８３页） ｒＬ ｒ● ｒＬ ｒＬ ｒＬ ｒＬ ｒＬ ２０１３年第ｌ０期 １Ｊ２ １Ｊ３ １ｊ４ 张俊勇等：分析测试实验室信息管理系统的设计与实现 １ｊ５ １Ｊ６ ７ １Ｊ］Ｊ８ １８３ ２００９，１７（４）：３５—３８，２８． 学仪器，２００５（５）：８１—８３． ［９］ 罗佳骏，李轶 ．ＬＩＭＳ系统在计量机构客户服务方面 的扩展应用［Ｊ］．上海计量测试，２００８，３５（４）：５１４３． 冉卫东，钱波，孙琳娟．基于Ｗｅｂ的ＬＩＭＳ系统数据集 成和统计分析技术［Ｊ］．石油规划设计，２０１０，２１（３）： ２３－２４．２７． ［１Ｏ］胡丹，郑卫东，丁劲松，等．第三方实验室信息管理系统 应用中存在的问题及发展趋势探讨［Ｊ］．环境技术， 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脑：理论版，２０１０（５）：１９１． 删除教学系统文件等情况下，只需执行Ｒｅｆｒｅｓｈ动作 即可回退到系统初始状态。与传统机房ＧＨＯＳＴ技术 和还原卡相比较，虚拟桌面的维护显得更加灵活更加 简单。 （３）实验桌面云能够为全校师生提供永远在线 的虚拟桌面服务。学生可以随时通过校园网访问实 验桌面云，在课余时间也能继续完成相关的学习和实 验。教师也可以自由登录实验桌面云完成实验备课、 课堂演示等教学活动。 （４）实验桌面云能提供许多虚拟化的实验资源， 例如虚拟服务器等。在学院立项项目的开发中，搭建 ［５］ 王字宁．虚拟技术在桌面管理中的应用与实现［Ｊ］．计 算机与网络，２００９（１４）：６１６３． ［６］ 张家燕．虚拟桌面的建设方案及应用分析［Ｊ］．电信快 报，２０１１（１２）：２３—２６． ［７］ 宋果异，柴乔林．虚拟桌面技术在高校公共计算机房中 的应用［Ｊ］．农业网络信息，２ｏ１２（７）：３５０８． 了Ｗｅｂ和数据库两个虚拟服务器等，取得不错使用 效果，节省物理服务器的采购费用。而在网络实验课 中，教师可将不同的系统，包括ＤＮＳ系统、网站系统、 防火墙系统和安全证书等安装在相互的虚拟机 中，再组合成一个功能齐全的网络应用环境，顺利模 拟了异构平台下各种网络应用和服务。 ［８］胡嘉玺．虚拟智慧ＶＭｗａｒｅ ｖＳｐｈｅｒｅ运维实录［Ｍ］．北 京：清华大学出版社，２０１１． ［９］张庆萍．虚拟桌面基础架构（ＶＤＩ）安全研究［Ｊ］．计算 机安全，２０１１（４）：７２＿７４． ［１０］陈力勇．基于ＶＭｗａｒｅ的虚拟机性能分析［Ｊ］．信息安 全与技术，２０１３（１）：５３—５６． ［１１］汤小康．服务器虚拟化技术在校园网中的应用［Ｊ］．计 算机时代，２００９（２）：１４—１５． ［１２］王永．利用虚拟机技术拓展公共机房的功能［Ｊ］．实验 科学与技术，２００７，５（４）：４７４９． ４ 结束语 基于ＶＭｗａｒｅ Ｖｉｅｗ实验桌面云大大简化了高校 机房的管理和维护工作，提高了高校机房的资源利用 率，为计算机实验教学提供一个全新而高效的平台， 同时还推动了教室桌面云、办公桌面云等校园云计算 ［１３］郭建伟，付宏波，张丽杰．虚拟化技术在试验教学平台中的 应用［Ｊ］．中小企业管理与科技，２０１１（１５）：１７６—１７７．
